非接觸電能傳輸系統(tǒng)的參數(shù)辨識與控制仿真研究.pdf

1、非接觸式感應(yīng)耦合電能傳輸(Inductively Coupled Power Transfer，ICPT)技術(shù)，是一種新型的電能傳輸技術(shù)，它通過高頻磁場搭建供電設(shè)備與用電設(shè)備之間的能量傳輸通道，實(shí)現(xiàn)了非接觸方式傳輸能量，以其高可靠性、高安全性、低維護(hù)性等優(yōu)點(diǎn)得到了迅速的發(fā)展。
　　由于LCL復(fù)合諧振型ICPT系統(tǒng)比傳統(tǒng)的單級LC諧振型ICPT系統(tǒng)有更大的諧振容量，在傳輸同等大功率等級下，這種系統(tǒng)的開關(guān)管承受的電壓、電流應(yīng)力更小。因

2、此，本文以 LCL復(fù)合諧振型 ICPT系統(tǒng)為研究對象。
　　本文首先對LCL復(fù)合諧振型 ICPT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模型進(jìn)行了分析，介紹了系統(tǒng)工作原理，分析了LCL復(fù)合諧振網(wǎng)絡(luò)的恒流特性和濾波特性以及系統(tǒng)的電壓增益及傳輸功率特性等，建立了系統(tǒng)狀態(tài)空間模型，并用仿真軟件進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　然后對LCL復(fù)合諧振型 ICPT系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)辨識。將 ICPT系統(tǒng)參數(shù)辨識問題轉(zhuǎn)化為一個最優(yōu)化問題，針對粒子群算法的不足，引入混沌理論來改進(jìn)粒子群算法并

3、對其進(jìn)行求解分析?；煦缌Ｗ尤核惴缺Ａ袅肆Ｗ尤簝?yōu)化算法中粒子初始化時所擁有的隨機(jī)性特點(diǎn)，同時又利用混沌運(yùn)動特有的遍歷性，并在 MATLAB仿真軟件中辨識出系統(tǒng)參數(shù)。
　　在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，原、副邊線圈距離和副邊負(fù)載變化會引起系統(tǒng)輸出電壓的不穩(wěn)定，從而會影響供電品質(zhì)及系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。同時LCL型ICPT系統(tǒng)具有高階非線性和不確定性，因此很有必要研究一種魯棒性較強(qiáng)的控制策略來保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。針對非接觸電能傳輸系統(tǒng)原、副邊線圈距離和

4、副邊負(fù)載變化、功率分級輸出時輸出控制問題，設(shè)計(jì)了基于自調(diào)整模糊控制的輸出電壓控制策略，并通過仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證該控制方法的合理性。
　　最后，針對實(shí)際工程中非接觸感應(yīng)充電平臺領(lǐng)域的應(yīng)用方面，對多負(fù)載移動型 ICPT系統(tǒng)原邊恒流控制策略進(jìn)行研究。針對多負(fù)載系統(tǒng)中單個副邊負(fù)載切入切出直接影響原邊導(dǎo)軌電流的控制問題，采用基于模糊 PID控制器的原邊主動控制策略，保持原邊導(dǎo)軌電流恒定，就可以保持每個副邊線圈的感應(yīng)電壓不變，這樣就可以使得每個副